(57)【要約】【課題】  ワーク１の１個当たりの加工に要するスペースを狭くすることで、限られたスペースの中により多くのワーク１の配置を可能としながら効率よくプレスによる溝加工を行う。【解決手段】  溝加工用プレス金型は、上端に下端側へいくに従って径が小さくなる内テーパ面１２を有する円筒形の固定ガイド１１と、この固定ガイド１１の中に嵌合され、同固定ガイド１１の中心軸方向にスライドする下型５とを有する。下型５の上端部の可撓部６はワーク１を嵌め込んで保持するよう円筒形になっており、この可撓部６には、前記固定ガイド１１の内テーパ面１２に嵌り込む下端側へいくに従って径が小さくなる外テーパ面９を有すると共に、可撓部６は、その外テーパ面９を有する上端側が下型５の径方向に撓むように縦のスリット８により複数のセグメントに分割されている。さらに下型５の可撓部６の内周側にワーク１の外周に溝４を形成する溝成型部１０を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形部材であるワーク（１）の外周に円周方向の溝（４）を成形する溝加工用プレス金型であって、上端に下端側へいくに従って径が小さくなる内テーパ面（１２）を有する円筒形の固定ガイド（１１）と、この固定ガイド（１１）の中に嵌合され、同固定ガイド（１１）の中心軸方向にスライドする下型（５）とを有し、下型（５）の上端部の可撓部（６）はワーク（１）を嵌め込んで保持するよう円筒形になっており、この可撓部（６）には、前記固定ガイド（１１）の内テーパ面（１２）に嵌り込む下端側へいくに従って径が小さくなる外テーパ面（９）を有すると共に、可撓部（６）は、その外テーパ面（９）を有する上端側が下型（５）の径方向に撓むように縦のスリット（８）により複数のセグメントに分割され、さらに下型（５）の可撓部（６）の内周側にワーク（１）の外周に溝（４）を形成する溝成型部（１０）を設けたことを特徴とする溝加工用プレス金型。
【請求項２】
前記請求項１に使用する溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置であって、下型（５）にその可撓部（６）が固定ガイド（１１）の上に抜ける方向に弾力を付勢する弾性部材（１５）と、下型（５）の上端面に当たり、前記弾性部材（１５）の弾力に抗して同下型（５）を下方へ押し下げ、その外テーパ面（９）を固定ガイド（１１）の内テーパ面（１２）に嵌め込む上型（１３）を有することを特徴とするプレス溝加工装置。
【請求項３】
上型（１３）と下型（５）との間にワーク（１）が搬送された時、上型（１３）は、搬送されたワーク（１）を押し下げて下型（５）の可撓部（６）に挿入し、さらに下型（５）を下方に押し下げることを特徴とする請求項２に記載の溝加工プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形部材であるワークの外周にプレスにより円周方向の溝を加工するための溝加工用プレス金型とそれを使用した溝加工プレス装置に関し、特に機構が簡単でワーク１個当たりの加工に要するスペースを小さくすることが出来る溝加工用プレス金型とそれを使用した溝加工プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、順送りプレス機により円筒絞り加工部品のような円形のワークの外周に溝を成型する加工では、ワークを加工する箇所の周囲に４個程度の加工ブレードを配置し、これら加工ブレードにカムを付属させてワークの中心方向に往復移動させる機構が採用されている。カムはプレスの上型の上下動に連動して加工ブレードを水平駆動し、加工ブレードの先端を円形部品の外周に押し付けて溝を塑性加工する。
【０００３】
しかしながら、このようなカム機構を使用したものでは、機構が複雑になるのに加え、ブレードのストロークやカムの配置場所等の関係でワーク１個当たりの加工に要するスペースが広くなってしまう。このため、搬送経路上に配置するワークの送りピッチや列数が限られてしまい、生産効率を高めるための障害となる。
【特許文献１】特開２００１−１５００４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３００６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、前記従来のプレスによる円形部品の外周溝加工技術における課題に鑑み、ワーク１個当たりの加工に要するスペースを狭くすることで、限られたスペースの中により多くのワークの配置を可能としながら効率よくプレスによる溝加工が出来る溝加工用プレス金型とそれを使用した溝加工プレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、前記の目的を達成するため、テーパガイドを使用し、固定ガイド１１に嵌め込んだ下型５を上型により上下させることで、下型５の上端側を撓ませ、この下型５の上端に設けた溝成型部１０を内側に移動させてワーク１の外周に溝４を形成するようにした。これにより、カム機構等のような複雑な機構を省略することが出来、省スペース化を図った。また、プレス機の上型１３と下型５との間にワーク１を搬送し、そこで上型１３でワーク１を押し下げて、下型５の可撓部６に挿入し、さらに下型５を下方に押し下げるようにした。
【０００６】
すなわち、本発明による溝加工用プレス金型は、上端に下端側へいくに従って径が小さくなる内テーパ面１２を有する円筒形の固定ガイド１１と、この固定ガイド１１の中に嵌合され、同固定ガイド１１の中心軸方向にスライドする下型５とを有する。下型５の上端部の可撓部６はワーク１を嵌め込んで保持するよう円筒形になっており、この可撓部６には、前記固定ガイド１１の内テーパ面１２に嵌り込む下端側へいくに従って径が小さくなる外テーパ面９を有すると共に、可撓部６は、その外テーパ面９を有する上端側が下型５の径方向に撓むように縦のスリット８により複数のセグメントに分割されている。さらに下型５の可撓部６の内周側にワーク１の外周に溝４を形成する溝成型部１０を設けた。
【０００７】
またこのような溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置は、下型５にその可撓部６が固定ガイド１１の上に抜ける方向に弾力を付勢する弾性部材１５と、下型５の上端面に当たり、前記弾性部材１５の弾力に抗して同下型５を下方へ押し下げ、その外テーパ面９を固定ガイド１１の内テーパ面１２に嵌め込む上型１３を有する。そして、上型１３と下型５との間にワーク１が搬送された時、上型１３は、搬送されたワーク１を押し下げて下型５の可撓部６に挿入し、さらに下型５を下方に押し下げる。
【０００８】
このような溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置では、上型１３と下型５との間に搬送されてきたワーク１を上型１３が押し下げて下型５の可撓部６に挿入することで、ワーク１を下型５にセットすることが出来る。続いて、上型１３が下型５を下方に押し下げるので、下型５はその可撓部６の外テーパ面９が固定ガイド１１の内テーパ面１２にガイドされて、下型５の可撓部６のスリット８により分割されたセグメントが内側に撓む。このため内テーパ面１２の内側にある溝成型部１０が内側に移動し、ワーク１の外周に溝４を刻む。その後、上型１３が上昇とすると、弾性部材１５の弾力により、下型５が上に押し出される。これにより、同下型５の可撓部６の撓みが復元し、同可撓部６が開く。このため、ワーク１が下型５から上に抜ける。
【発明の効果】
【０００９】
前述した本発明による溝加工用プレス金型では、固定ガイド１１と下型５とのテーパガイドにより下型５の可撓部６を開閉してワーク１に溝加工することが出来る。これにより、カム機構等の複雑な機構が不要となるため、構造が簡単で、限られた平面上のスペースの中に多くの下型５と固定ガイド１１を配置してワーク１の溝加工が可能となる。従って、加工時のワーク１の配置密度を大きくし、効率よく加工が出来るようになる。
【００１０】
また前述した本発明による溝加工プレス装置では、上型１３と弾性部材１５を組み合わせることにより、固定ガイド１１と下型５とのテーパガイドを円滑に動作させることが出来る。さらに、上型１３がワーク１を下型５の可撓部６に挿入し、さらに下型５を下方に押し下げるため、ワーク１を下型５の可撓部６に挿入する動作、下型５を下方に押し下げる動作及び成形後のワーク１を下型５から取り出す動作が連続して行える。これにより、加工サイクルの短縮化が可能となり、この点でも溝加工の効率化を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明では、テーパガイドを使用することで、下型５の中にワーク１を挿入し、さらにプレスにより下型５を押し下げるだけでワーク１の外周に溝加工を可能としたものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。  
【００１２】
まず、図２により溝加工を施した後のワーク１の形状について説明する。このワーク１は基本的に円筒形であり、その主要部分である円筒部２の上端にフランジ３を設けている。この実施形態では、プレス機により、前記の円筒部２とフランジ３との境目の外周に溝４を加工する。
図２は最終加工された単体のワーク１を示しているが、前記加工を行う段階では、平板状の原材料を一部切断する共に、絞り加工した状態で、多数のワークが一体の連結部により長手方向及び幅方向に複数列連なっている。
【００１３】
図１は、溝加工プレス装置について特に溝加工用プレス金型の部分を中心に加工サイクルに従って示している。この溝加工用プレス金型は、固定ガイド１１と下型５とからなる。
固定ガイド１１は、基本的に内径と外径の中心軸が一致する円筒形であり、プレス機の上型１３の真下に対向するようにダイプレート（図示を省略）に垂直に固定されている。この固定ガイド１１の上端側内周には、上にいくに従って次第に内径が増大するような内テーパ面１２が形成されている。
【００１４】
図３と図４は下型５を示している。この下型５も基本的に内径と外径の中心軸が一致する円筒形であり、下端側がスライド部７となっており、上端側が可撓部６となっている。さらに可撓部６の上端側外周には、上へいくに従って外径が次第に大きくなるような外テーパ面９が形成されている。スライド部７の外径は可撓部６より外径が大きく、その外径は固定ガイド１１の内径に対し、スライド自在な嵌め合いをなすように所要の寸法公差が設定されている。
【００１５】
さらに、可撓部６のスライド部７に近い下端側に９０゜間隔で径方向に小穴が穿孔され、この小穴を起点として外テーパ面９を有する可撓部６の先端にわたって９０゜間隔で縦のスリット８が設けられている。この下型５の可撓部６は、前記スリット８により４分割されたセグメントが径方向に撓む。図４（Ａ）は、可撓部６のセグメントが撓んでない状態である。図４（Ｂ）は、可撓部６のセグメントの先端側が径方向に内側に撓んだ状態である。
【００１６】
可撓部６のセグメントが撓んでない状態で、その上端側の外テーパ面９の最小径は、前記固定ガイド１１の上端側の内テーパ面１２の最小径よりやや小さい。また、可撓部６のセグメントが撓んでない状態で、その上端側の外テーパ面９の最大径は、前記固定ガイド１１の内テーパ面１２の最大径よりやや大きい。可撓部６のセグメントが撓んだ状態では、その上端側の外テーパ面９の最大径は、前記固定ガイド１１の内テーパ面１２の最大径とほぼ同じである。
【００１７】
さらにこの外テーパ面９を有する下型５の可撓部６の先端側内周には、スリット８の部分を除いてその全周にわたってエッジ状の溝成型部１０が設けられている。他方、下型５の下端側のスライド部６側には、その内周側にネジが切られている。このネジは、下型５のスライド部６の下端面から可撓部６の下端側に達している。
【００１８】
図１に示すように、円筒形の固定ガイド１１の上端側の内テーパ面１２側からその中にスライド部７から下型５を挿入し、嵌め込む。下型５の下端側のスライド部７の外径は、固定ガイド１１の内径に対しスライド自在な嵌め合いをなすような寸法公差を有しているため、同スライド部７は固定ガイド１１の中で上下にスライド自在にガイドされ、下型５が固定ガイド１１の中でその中心軸方向、すなわち上下にスライド可能となっている。そして、下型５の上端側の外テーパ面９の一部が固定ガイド１１の内テーパ面１２に当たった位置で下型５が固定ガイド１１の下方へ抜けないように停止される。この状態では、下型５の上端面がプレス機のスライド（図示を省略する）の先端に設けた上型１３と上下に対向する。
【００１９】
さらに、下型５の下端のネジには、バネ軸１４が垂直にねじ込まれる。下型５とバネ軸１４との上下の位置関係は、バネ軸１４を下型５の下端のネジにねじ込む深さにより適宜調整出来る。このバネ軸１４の下端には、圧縮バネからなる弾性部材１５が当たっている。図１（Ａ）に示すように、下型５に下方の荷重が加えられない状態で同下型５の外テーパ面９が固定ガイド１１の内テーパ面１２から半分程の高さだけ抜けるように、前記弾性部材１５の弾力が調整される。この弾力の調整は、バネ軸１４を下型５の下端のネジにねじ込む深さにより行う。図１（Ａ）に示した下型５の位置は、その可撓部６には殆ど撓みが生じない位置である。
【００２０】
次に、この溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置の加工サイクルについて、図１により説明する。
前工程を終えたワーク１は図１（Ａ）に示すように上型１３と下型５との間に搬送されてくる。前述した通り、ワーク１は複数のものが、金属板状の原材料から絞り加工されたものが、搬送方向及びそれと直交する方向に複数列配置された状態で搬送されてくる。図１ではその１個分だけを示している。符号１６は、複数のワーク１を一体的に連結している連結部であり、金属板状の原材料のワーク１の間の部分が連結部１６となる。
【００２１】
ワーク１が図１（Ａ）に示すように上型１３と下型５との間に搬送されてくると、プレス機のスライドが下降し、上型１３が下降する。すると図１（Ｂ）に示すように、下型５の上端部の中にワーク１が挿入される。上型１３がさらに下降すると、図１（Ｃ）に示すように、上型１３によって下型５が弾性部材１５の弾力に抗して押し下げられ、同下型５が固定ガイド１１に対して下降する。すると、固定ガイド１１の内テーパ面１２に沿って下型５の外テーパ面９が下方にスライドし、これにより下型５の可撓部６のスリット８により分割されたセグメントの上端が内側に撓む。これにより、下型５の可撓部６の先端側内周のエッジ状の溝成型部１０がワーク１の外周面に食い込み、ワーク１の外周面に溝を刻む。これにより、ワーク１の外周に図２で示すような溝４が形成される。
【００２２】
次に、プレス機のスライドが上昇し、上型１３が上昇すると、下型５が弾性部材１５により押し上げられる。これにより、固定ガイド１１の内テーパ面１２から下型５の外テーパ面９が抜け、下型５の可撓部６のスリット８により分割されたセグメントの撓みが復元し、溝成型部１０が外側に開く。これにより、ワーク１が下型５の可撓部６の中から抜けて下型５から取り出される。この行程は図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示したのと逆の動きとなる。その後、ワーク１が次行程に搬送され、上型１３と下型５との間には次にワーク１が搬送されてくる。以上でワークの搬送送りの１ピッチ分の加工行程が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置の一実施例を加工サイクル順に示した縦断側面図である。
【図２】本発明による溝加工用プレス金型を使用した溝加工プレス装置により加工されるワークの一例を示す半縦断斜視図である。
【図３】本発明による溝加工用プレス金型の下型の一例を示す半縦断斜視図である。
【図４】本発明による溝加工用プレス金型の下型の上端面を動きの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    ワーク
４    ワークの溝
５    下型
６    下型の可撓部
８    下型のスリット
９    下型の外テーパ面
１０  下型の溝成型部
１１  固定ガイド
１２  固定ガイドの内テーパ面
１３  上型
１５  弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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